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LehrveranstaltungenTheoretische Physik IV: Thermodynamik und Statistik

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Theoretische Physik IV: Thermodynamik und Statistik

Vorlesung:
Prof. Dr. Gernot Schaller

Übungen:

Dr. Javier Cerrillo,

Alexander Kraft,

Felix Köster

 

 

Pflichtlehrveranstaltung 3233 L 090 für Studierende des Bachelorstudiengangs Physik 10 ECTS StuPO 2006/StuPO 2013 bzw. 9 ECTS StuPO 2018/19.


Neuigkeiten & Änderungen

Ergebnisse der Nachklausur sind jetzt auf Moses einsehbar.

Zum Bestehen werden 20 Punkte benötigt.

Einsicht findet am Montag 15.07.2019 von 13:00 bis 14:00 Uhr im EW229 statt.

 

 

 

Es wird wieder eine Übungspartnerbörse zur Findung von 3er Gruppen geben.

Dafür hängt eine Liste am Tutorenraum EW 060.

Falls ihr nach eurem Tutorium noch keine 3er Gruppe gefunden habt, tragt euch dort ein (mit Angabe der bisherigen Gruppengröße) und tragt euch anschließend wieder aus, sobald ihr eine 3er Gruppe seid.

Online Anmeldung und Punkteverwaltung

Die Tutorieneinteilung, Punkteverteilung und Scheinvergabe zu der Vorlesung erfolgt über das Moseskontosystem. Der Anmeldezeitraum geht bis Mittwoch, den 10.04.2019, 18:00 Uhr. Eine spätere Anmeldung ist nicht möglich. Benötigt wird ein tubit Nutzerkonto.

Vorlesung

Der Vorlesungsbeginn ist am 10.04.2019.

 

Vorlesungsinhalte:

  • Grundlagen der Statistik
  • Statistische Begründung der Gleichgewichtsthermodynamik
  • Phänomenologische Thermodynamik
  • Klassische Modellsysteme
  • Quantenmechanische Modellsysteme

 

Hinweise:

 

Vorlesungstermine
Tag
Uhrzeit
Ort
Mi
12:15 - 13:45 Uhr
EW 203
Fr
10:15 - 11:45 Uhr
EW 203

 Es gibt zusätzlich zur E-Kreide ein aktuelles Skript zur Vorlesung (PDF), das regelmäßig aktualisiert wird.

Vorlesungsmitschrift

Vorlesung Datum Mitschrift
Einführung 10.04.2019 farbig , schwarzweiss
Arbeit und Wärme 12.04.2019 farbig , schwarzweiss
Carnot-Prozess 17.04.2019 farbig , schwarzweiss
Zweiter Hauptsatz 24.04.2019 farbig , schwarzweiss
Entropie und Potentiale 26.04.2019 farbig , schwarzweiss
Phasenraum 03.05.2019 farbig , schwarzweiss
Entropie 08.05.2019 farbig , schwarzweiss
Ensembles 10.05.2019 farbig , schwarzweiss
Zustandssummen 15.05.2019 farbig , schwarzweiss
Wärmekapazität 17.05.2019 farbig , schwarzweiss
van-der-Waals Gleichung 22.05.2019 farbig , schwarzweiss
Spinssysteme 24.05.2019 farbig , schwarzweiss
Einführung Quantenstatistik 29.05.2019 farbig , schwarzweiss
Gibbs-Zustand 31.05.2019 farbig , schwarzweiss
ideale Quantengase 05.06.2019 farbig , schwarzweiss
Fermi- und Bosegase 07.06.2019 farbig , schwarzweiss
Quanten-Ising-Modell 12.06.2019 farbig , schwarzweiss
Quanten-Spin-Modelle II 14.06.2019 farbig , schwarzweiss
Ratengleichungen 19.06.2019 farbig , schwarzweiss
Thermodynamik von Ratengleichungen 21.06.2019 farbig , schwarzweiss
Maxwell's Dämon 26.06.2019 farbig , schwarzweiss
Kältemaschine und Fokker-Planck-Gleichung 28.06.2019 farbig , schwarzweiss
Quanten-Otto-Zyklus 03.07.2019 farbig , schwarzweiss

Tutorien

Die Übungen finden in Form von Tutorien statt und beginnen in der zweiten Vorlesungswoche.

Die Tutorieneinteilung, Punkteverteilung und Scheinvergabe erfolgt über das Mosessystem. Der Anmeldezeitraum geht bis Mittwoch, den 10. April 2019, 18:00. Benötigt wird ein tubIT-Account.

 

Tutoriumsermine
Tag
Uhrzeit
Raum
Assistent
Bemerkung
Mo
12:00-14:00
EW 229
Rotierend
Di
16:00-18:00
EW 229
Rotierend
Fr
14:00-16:00
EW 114
Rotierend

 

 

Übungsblätter

Die Übungsblätter werden Freitags in der Vorlesung ausgegeben und müssen spätestens 10 Tage später am Montag bis 12 Uhr im Briefkasten am Eingang des Physik-Altbaus (ER-Gebäude) abgegeben werden.

Die Abgabe der Übungsaufgaben soll in Dreier-Gruppen erfolgen.

 

Übungsblätter
Inhalt
Ausgabe
Abgabe
Dokument
Wahrscheinlichkeit und Differentiale
12.04.2019
29.04.2019
Blatt 1
Kreisprozesse
19.04.2019
02.05.2019
Blatt 2
Mischungsentropie, Legendre-Trafo
26.04.2019
06.05.2019
Blatt 3
Gauß-Verteilung, Großkanonisches ideales Gas
03.05.2019
13.05.2019
Blatt 4
Zustandsgleichungen, Gibbs'sche freie Energie, Vorurteilsfreie Schätzung
10.05.2019
20.05.2019
Blatt 5
Barometrische Höhenformel, Spinsystem, Fermigas
17.05.2019
27.05.2019
Blatt 6
-> Nun Punkte normiert
Wärmekapazitäten,
Virialkoeffizient,
Kritischer Punkt im 
Van-der-Waals-Gas
24.05.2019
03.06.2019
Blatt 7
Joul-Thomson-Prozess,
Teilchen im unendlich hohen Potentialtopf - Klassisch und Quantenmechanisch,
Ising-Modell
31.05.2019
10.06.2019
Blatt 8
-> Tipp bei Aufgabe 23 hinzugefügt.
-> Korrektur bei Aufgabe 22.
Zwei-Niveau-System im großkanonischen Ensemble, Phasenübergang in magnetischen Systemen
7.06.2019
17.06.2019
Blatt 9
Zustandsgleichungen fermionischer Quantengase, Bose-Einstein-Kondensation
14.06.2019
24.06.2019
Blatt 10
->Hilfestellung bei 26b
->27a Zusätzliche Hilfestellung
Probeklausur
Probeklausur
Geänderte Punkte

Klausur & Scheinkriterien

Die Klausur findet am Freitag 05.07.2019 von 8:00-10:00 im Raum EB 301 statt.

-> Ergebnisse jetzt auf Moses einsehbar. Einsicht findet am Montag 08.07.2019 um 13:00 Uhr im EW229 statt.

 

Die Nachklausur findet am Freitag 12.07.2019 von 8:00-10:00 im Raum H 2013 statt.

 

Die Teilnahme an der Klausur ist mit Erreichen von mindestens 50% der Übungspunkte möglich. Die Klausur gilt als bestanden, wenn mindestens 50% der Punkte erreicht wurden. Wenn 40% der Punkte erreicht werden, besteht die Möglichkeit, an einer Nachklausur teilzunehmen.

Zur Klausur müssen nur der Studierendenausweis und Schreibutensilien mitgebracht werden. Blätter stellen wir zur Verfügung.

Solltet ihr wegen Krankheit nicht an der Klausur teilnehmen können, gebt bitte innerhalb von drei Werktagen eine Krankschreibung im Sekretariat EW745/746 ab, um zur Nachklausur zugelassen zu werden.

Sprechstunden

Sprechstunden
Name
Zeit
Raum
Bemerkung
Prof. Dr. Gernot Schaller
Di, 13-14 Uhr
EW 744
Dr. Javier Cerrillo
Do, 12:00 - 13:00
EW 705
Alexander Kraft
Mi, 15:00-16:00
EW 269
Felix Köster
Mo, 15:00-16:00
EW 629

Literatur

  • Friedrich Schlögl: Probability and Heat (Vieweg 1989)
  • Franz Schwabl: Statistische Mechanik (Springer 2000)
  • Frederick Reif, Wolfang Muschik: Statistische Physik und Theorie der Wärme
  • Wolfgang Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, Band 4 und 6
  • Harald Stumpf, Alfred Rieckers: Thermodynamik Bd. 1 (Vieweg 1976)
  • Peter Theodore Landsberg: Thermodynamics and Statistical Mechanics (Paperback 1990)
  • Jürgen Schnakenberg: Thermodynamik und Statsitische Physik (VCH 2000)
  • Lew D. Landau, Jewgeni M. Lifschitz: Bd. V, Statistische Physik
  • Charles Kittel: Physik der Wärme
  • Herbert B. Callen: Thermodynamics
  • Richard Becker: Theorie der Wärme
  • Wolfgang Weidlich: Thermodynamik und Statistische Mechanik
  • Kerson Huang: Statistische Physik


 

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